分光光度計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、分光光度計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)六分光光度法測(cè)漠酚藍(lán)的電離平衡常數(shù)王思雨 PB12207007中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)院摘要 本實(shí)驗(yàn)中我們通過(guò)使用722型分光光度計(jì)測(cè)量出了漠酚藍(lán)(Bromphenalblue)的 最大吸收波長(zhǎng)，并了解了溶液濃度對(duì)心的影響以及酸度對(duì)B. P. B的影響和用緩沖 溶液調(diào)節(jié)溶液酸度的方法。關(guān)鍵詞分光光度計(jì)漠酚藍(lán)電離平衡常數(shù)前言本實(shí)驗(yàn)用分光光度法測(cè)定弱電解質(zhì)漠酚藍(lán)的電離平衡常數(shù)。漠酚 藍(lán)是一種酸堿指 示劑，本身帶有顏色且在有機(jī)溶劑中電離度很小，所 以用一般的化學(xué)分析法或其他物 理化學(xué)方法很難測(cè)定其電離平衡常 數(shù) o 而分光光度法可以利用不同波長(zhǎng)對(duì)其組分的 不同吸收來(lái)確定體系 中

2、組分的含量，從而求算漠酚藍(lán)的電離平衡常數(shù)。漠酚藍(lán)在有機(jī)溶劑中存在著以下的電離平衡:HA H+A_其平衡常數(shù)為：心=上冊(cè)(6-2)溶液的顏色是由顯色物質(zhì)HA與A 引起的，其變色范圍PH在3.1 4. 6之間， 當(dāng) P 血 3. 1 時(shí)，溶液的顏色主要由 HA 引起的，呈黃 色；在 PHM4.6 時(shí)，溶液的顏色 主要由A引起，呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)藍(lán)色產(chǎn)生最大吸收的單色光的波長(zhǎng)對(duì)黃色不 產(chǎn)生吸收，在其最大吸 收波長(zhǎng)時(shí)黃色消光為0或很小。用對(duì)A-產(chǎn)生最大吸收波長(zhǎng)的 單色光測(cè)定電離后的混合溶液的消光，可求出A-的濃度。令A(yù)-在顯色物質(zhì)中所占的 分?jǐn)?shù)為X,則HA所占的摩爾分?jǐn)?shù)為1-X,所以XyrylA-l

3、(6-3)或者寫成：lg-二 PH + lg/f(64)n1 X根據(jù)上式可知，只要測(cè)定溶液的PH值及溶液中的HA和A-,就可以計(jì)算 出電離平衡常數(shù) Kao在極酸條件下，HA未電離，此時(shí)體系的顏色完全由HA引起，溶液呈黃色。設(shè)此時(shí)體系的消光度為D “在極堿條件下，HA完全電離，此時(shí)體系的顏色 完全由A 引起，此時(shí)的消光度為D, D為兩種極端條 件之間的諸溶液的消光度，它 隨著溶液的PH而變化，則有：D=（1-X）DI+XD2推出：代入推出：代入（4）式中得:D-D,D、= PH- PKa a（65）在測(cè)定D】、D2后，再測(cè)一系列PH下的溶液的光密度，以lg書空 對(duì)PH作圖 應(yīng)為一直線，由其在橫軸

4、上的截距可求出PKa,從而可得該物質(zhì)的電離平衡常數(shù)。實(shí)驗(yàn)部分（）儀器與試劑藥品：5 X 10_5mol dm 3 的漠酚藍(lán)溶液 0. 1483mol dm3 的 HC1 溶液1 mol - dm的 HC1 溶液0.1 mol dnfNaOH 溶液0. 2 mol dnfNaOH 溶液 01 mol dnf 鄰苯二甲酸氫鉀溶液儀器： TOC o 1-5 h z 722 型分光光度計(jì)（上海第三分析儀器廠）1 臺(tái)銀河 CS501 恒溫槽（中國(guó)重慶銀河試驗(yàn)儀器有限公司） 1 臺(tái) inoLab 740 PH 計(jì)（WTW） 1 臺(tái)10mL 移液管3 支25 移液管1 支50mL 移液管1 支100mL 容

5、量瓶7 個(gè)二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、打開超級(jí)恒溫水浴使之恒溫在25C，打開分光光度計(jì)，預(yù) 熱儀器，同時(shí) 掀開樣品室蓋。2、確定溶液的最大吸收波長(zhǎng)。 用10mL移液管準(zhǔn)確移取5X105 mol dm 3的B.P.B溶液20mL,置于一個(gè) 洗干凈的lOOmL的容量瓶中，并用50ml的移液管 準(zhǔn)確加入50mL01 mol dnr3 的鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液，加民0稀釋到刻度，得1 OX 10-5 mol - dm3的B.P.B 溶液。 取1 cm厚度的比色皿兩只，分別用HzO, 1.0X10-5 mol -dm3的B.P.B溶液 洗凈，再分別裝入 2/3體積的 HzO, 1.0X105 mol -dm 3 的

6、 B.P.B 溶液,把比色皿兩光 面擦干，正確插入光度計(jì)恒溫比色槽中, 用蒸憾水作空白溶液，用以校正儀器。放在 靠?jī)?nèi)的一個(gè)槽內(nèi)便于測(cè)量 O(3) 開啟儀器，測(cè)出最大的吸收光波長(zhǎng)。3、各個(gè)不同酸度的漠酚藍(lán)溶液配置。取7只lOOmL的干凈容量瓶，分別加入20mL 5 X10 5 mol dm 3的B.P.B溶 液，再分別加入 50mlL0.1 mol 1 皿 3鄰苯二甲酸氫鉀溶液。加入的HC1和NaOH的量以書中表為準(zhǔn)(注意在不同濃度下對(duì)酸堿體積的轉(zhuǎn)換)，再 加稀釋至刻度?？煞謩e得到不同PH值下的B.P.B溶液。4、將上述七種不同酸度的漠酚藍(lán)溶液用酸度計(jì)測(cè)量相應(yīng)的 pH值。5、不同酸度下，漠酚藍(lán)溶

7、液吸光度D的測(cè)定。將波長(zhǎng)固定在丸皿處，把已經(jīng)恒溫的溶液逐一以蒸憎 水作參比，測(cè)量 其吸光度，可得一系列的D值。取兩只lOOmL容量瓶，分別加入20mL5X10-5 mol Adm3的 B.P.B 溶液。在另一支容量瓶中加入 50mL0.2 mol -dm 3的 NaOH溶液稀釋到刻度，得B.P.B的極堿溶液，在另一支容量瓶中 加入1 mol - dm3的HC1溶液lOmL,稀釋至刻度，得B.P.B的極酸溶液。(3)在分光光度計(jì)上迅速測(cè)量極酸溶液、極堿溶液的吸光 度Di和D2。結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果：PKa =4. 055, Ka =8. 82 xio 乙相對(duì)誤差為 1. 10%實(shí)驗(yàn)是應(yīng)從濃度低的開

8、始測(cè)量，我在測(cè)量中先測(cè)了 4號(hào)，然后依次為3, 2,1 號(hào)。之后是5號(hào)，然后依次 6, 7號(hào)。結(jié)果分析：本次實(shí)驗(yàn)的誤差較大，這是實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性以及儀器的精密性所決 定的，誤差有 如下主要來(lái)源：1、在測(cè)量溶液吸光度時(shí)，讀數(shù)會(huì)有較小的波動(dòng)（一般不大于 0. 001）,這是儀 器的精確度所限制的，因?yàn)閮x器所發(fā)出的單色光會(huì)隨 電源電流的波動(dòng)而有微小變 化。PH計(jì)使用時(shí)并不在恒溫槽內(nèi)，與分 光儀的溫度有一定差別，但是因?yàn)楫?dāng)天的 氣溫較高，使得恒溫槽內(nèi)溫 度與室溫相同，故造成的誤差應(yīng)當(dāng)比較小。2、人為誤差主要體現(xiàn)在移取溶液，清洗潤(rùn)洗各種儀器上，這些 可以通過(guò)熟能 生巧和認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)操作等方法減小誤差。3、因

9、為 pH 計(jì)的測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，使得藥劑不能做到現(xiàn)配現(xiàn)用，造 成一定誤差， 不過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響應(yīng)該不大。4、pH 計(jì)校準(zhǔn)時(shí)精度不夠，也會(huì)帶來(lái)一定（校大）的誤差。5、在使用 PH 計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn) PH 計(jì)上讀數(shù)是不斷變化的，我認(rèn)為這是 由于 PH 計(jì)極其 靈敏（PH值后精確到第三位），而測(cè)量的體系并不是 密閉的，因此由于酸的揮發(fā) 以及堿與空氣中二氧化碳相互作用引起 PH 的持續(xù)變化。而且書中在極酸極堿的 PH 值測(cè)定時(shí)也強(qiáng)調(diào)指出應(yīng)迅 速測(cè)量，也可證明這個(gè)觀點(diǎn)。所以測(cè)量時(shí)應(yīng)該在 PH 計(jì)讀 數(shù)剛開始發(fā) 生反復(fù)時(shí)進(jìn)行。參考文獻(xiàn)崔獻(xiàn)英柯燕雄單紹純 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 中國(guó)科學(xué) 技術(shù)大學(xué)出版社 2000武漢大學(xué)編分析化學(xué)

10、（第五版）高等教育出版社Spectrophotometric Determination of BPBionization equilibrium constantsWang Siyu PB12207007Department of life science, University of Science &Technology of ChinaAbstract In this experiment we measured the maximum absorption wavelength of BPB (Bromphenalblue) by the use of 722-spectrophot

11、ometer We studied the effect on the maximum absorption wave1ength made by the solution concentration and the impact on the B. P. B by the acidity and also get the knowledge of the way to use buffer solution to regulate the acid.Key wordsSpectrophotometerBromphenalblueKey wordsSpectrophotometerBromph

12、enalblueIonization equilibrium constants實(shí)驗(yàn)處理附件（一）數(shù)據(jù)記錄 恒溫槽溫度極酸和極堿情況下溶液的吸光度初溫D 27.-04V185末溫：27d2390C ；685 ;1：最大吸收波長(zhǎng)心：592. 10nm;不同PH值時(shí)B. P. B溶液的吸光度:溶液PH :2. 9743. 2603. 5383. 7554. 1734. 4204.614吸光度D0. 0420. 0830.1330. 1940. 3470. 4210. 473吸光度V :0. 0420. 0870.1340. 1950. 3480. 4230. 471平均值0. 0420. 0850

13、. 13350. 19450. 34750. 4220. 472二）數(shù)據(jù)處理溶液PH :2. 9743. 2603. 5383. 7554.1734. 4204.614吸光度D :0.0420. 0850.13350.19450. 34750. 4220. 472諒（D-DJ/（D2-D）-1. 38213-0.8961-0.616-0. 37150.100550.335170.52145以覽等耳對(duì)PH作圖，X軸的截距為PKa,讀數(shù)、計(jì)算Ka值：（在L）2DOrigin 中處理數(shù)據(jù)的過(guò)程在本文件夾的 OPJ 文件里）不同pH值對(duì)應(yīng)的D值 擬合直線0.0-3 4.24.44.64823.03.23.43.6PH(X)y = a 4 b*xNo Weighti0.01903Equati on Weight Residual Sum of-1.0 -Pears on*s rAdj. R-Squ099667099202ValueSta ndard ErIn tercept-4.645299BPB0.0-3 4.24.44.64823.03.23.43.6PH(X)y = a 4 b*xNo Weighti0.01903Equati on Weight Residual Sum of-1.0 -Pears on*s rAdj.